鋰電池欠壓保護電路圖及原理分析-KIA MOS管

鋰電池欠壓保護電路圖

由于閃光發(fā)光二極管的占空比很低，所以平均的電流損耗是1mA或者更低。當檢測電壓降低到12V時，NE555將會觸發(fā)發(fā)光二極管，使其發(fā)光。R1和R2的比值只有當發(fā)光二極管的觸發(fā)點電壓需要改變時才會改變。

鋰電池欠壓保護電路圖

鋰電池欠壓保護電路原理

用單體鋰電池組裝好的鋰電池組，還需加裝總體保護電路，包括過流、過充、過放、超溫等多重保護。以一組36V/10A的鋰電池組加裝總體保護電路的方法為例加以說明。

1）電流保護

圖為過流保護裝置。E為36V/10Ah鋰電池組；BX為10A保險；J為繼電器（用型號：YE－KDC－A04－8型彩電開關(guān)代替）；G為干簧管，在干簧管外繞有4匝線圈L；R為限流電阻；C為貯能電容；D為二極管；TK為一溫度開關(guān)，動作溫度45℃；M為電動車馬達。

當合上JK時，M正常運轉(zhuǎn)，E通過D向C充電，電動車正常行駛。當某種原使I≥14A時，L發(fā)出的強磁場使G內(nèi)觸點閉合，C內(nèi)貯存的電能通過J繞組的內(nèi)阻r、電阻R放電，J吸合，使JK釋放，切斷電路，E停止向M供電。從而保證E不被大電流燒毀。

其中，保護器動作電流I與取樣線圈L匝數(shù)N之間的關(guān)系如附表所示。

該保護裝置有以下優(yōu)點：1，取樣電路線圈L為一段長11cm的Φ1.2mm漆包線，耗能趨近于0；2，保護動作靈敏、干脆利落。

2）過電壓保護

36V鋰電池組充電時，當電壓充達42V時，必須有自動切斷充電電源功能。圖2所示電路能滿足此要求。在隨車（二階段）充電器SP－70A的正極輸出端串接三只二極管Dl、D2、D3（lN5408×3），對36V鋰電池組E充電，剛開始（第一階段）充電時，A點電壓為44.4V，Dl～D3上壓降為2.6V，并以1.5A恒定電流對E充電。

隨著時間推移，E的電壓不斷升高（如圖2a所示），當電壓升高達41.8V時，SP－70A轉(zhuǎn)人第二階段充電，A點輸出電壓突變?yōu)椋?1.7V，比B點低0.1V，Dl～D3均處于反向偏置，充電電流自動被阻斷，充電結(jié)束（如圖2b所示）。這樣，即能保證在任何情況下鋰電池都不會過充。

3）過放保護

單體鋰電池的額定放電終止電壓為3.0V，用于電動車，應(yīng)將放電終止電壓提高到3.15V。36V的鋰電池組，放電終止電壓設(shè)定為31.5V有如下好處：1.和原車用鉛電池放電終止電壓31.5v兼容，使原車控制器同時適用于鉛鋰兩種電池，降低了成本，提高了可靠性；2鋰電放電深度變淺，對其壽命有利。

因此，決定用原控制器內(nèi)的31.5V過放保護器作為鋰電池組的過放保護器。當鋰電池組放電至31.5V時，保護器動作（綠色欠壓燈亮），自動切斷對電動車馬達M供電。從而保護鋰電池組不會因過放而損壞。

一組36V／10Ah的鋰電池組，用隨車控制器的過放保護電路對鋰電池組進行過放保護：當電壓放電至31.5V時，自動斷電，停止工作。使用一年半無任何問題。

一個全放電實驗--將已經(jīng)騎行多時，放電至31.5V的鋰電池組從車上拆下，繼續(xù)放電至30.0V再充電，結(jié)果，充電終止電壓僅能達到37.6V，而不是原來的41.8V。

將鋰電池組拆開檢查，10個小鋰電池組中有9個小鋰電池組電壓為41.8V；而另1個小鋰電池為－0.5V，鋁塑膜鼓起，已嚴重損壞，損失80元。

損壞原因：當鋰電池組放電至31.5V時，該小組鋰電池電壓已達放電終止電壓，再繼續(xù)放電時，電壓放至0V，仍再繼續(xù)放電后，出現(xiàn)電流倒灌、極性反轉(zhuǎn)而徹底損壞。實踐證明：將放電終止電壓提高到31.5V是保護鋰電池組不致因過放而損壞的行之有效方法。

4）超溫保護

鋰電池使用不當時，內(nèi)部溫度升高、內(nèi)部壓強增大，當壓強增大到外殼無法承受時，則發(fā)生爆炸。因而在鋰電池組內(nèi)部設(shè)置溫度保護電路，可使鋰電池發(fā)生爆炸的幾率大大降低。

方法：在鋰電池組中央位置埋設(shè)一枚45℃（10A）的溫度開關(guān)，并將TK串聯(lián)接于鋰電池電路中。TK為常閉觸頭式，在使用過程中，當鋰電池內(nèi)部TK所處的位置處的溫度低于45℃時，TK內(nèi)常閉觸點閉合，但電池組對電動車馬達從供電電動車正常行駛；

當環(huán)境溫度高，或大電流長時間（充）放電等原因，使鋰電池組內(nèi)部溫升高達45℃時，TK內(nèi)常閉觸頭分離、導(dǎo)致斷電，鋰電池組E停止（充）放電工作。從而避免了高溫可能導(dǎo)致的鋰電池爆炸事故。

當冷卻一段時間后，溫度降至45℃以下時，TK常閉觸頭閉合，鋰電池組又重新恢復(fù)工作。

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